Номер 14.4, страница 105 - гдз по физике 10-11 класс задачник Гельфгат, Генденштейн

Авторы: Гельфгат И. М., Генденштейн Л. Э., Кирик Л. А.
Тип: Задачник
Издательство: Илекса
Год издания: 2008 - 2025
Уровень обучения: профильный
Цвет обложки: красный лупа, парень едет на велосипеде
ISBN: 978-5-89237-252-7
Популярные ГДЗ в 10 классе
Упражнения. 14. Молекулярно-кинетическая теория. Молекулярная физика. Молекулярная физика и термодинамика - номер 14.4, страница 105.
№14.4 (с. 105)
Условие. №14.4 (с. 105)
скриншот условия

14.4. В закрытом сосуде происходит полное сгорание кусочка угля с образованием углекислого газа. После этого сосуд охлаждают до начальной температуры. Сравните конечное давление в сосуде с начальным. Объем угля мал по сравнению с объемом сосуда.
☑ Давление не изменилось.
Решение. Уравнение реакции горения имеет вид $C + O_2 \to CO_2$, т. е. на одну вступившую в реакцию молекулу кислорода приходится одна образовавшаяся молекула углекислого газа. Следовательно, при сгорании угля общее число молекул газа в сосуде не изменится. А согласно уравнению $p = nkT$ давление газа при данных температуре и объеме зависит именно от количества молекул газа. Таким образом, давление в сосуде не изменится.
Решение. №14.4 (с. 105)
Решение
Для решения этой задачи необходимо проанализировать изменение количества газообразного вещества в сосуде в результате химической реакции и применить уравнение состояния идеального газа.
1. Химическая реакция. Полное сгорание угля (углерода, C) в кислороде ($O_2$) с образованием углекислого газа ($CO_2$) описывается следующим уравнением:
$C_{(тв)} + O_{2(г)} \rightarrow CO_{2(г)}$
Из этого уравнения следует, что на каждый атом твердого углерода расходуется одна молекула газообразного кислорода ($O_2$) и образуется одна молекула газообразного диоксида углерода ($CO_2$). Таким образом, в ходе реакции количество молекул в газовой фазе не изменяется: одна молекула одного газа ($O_2$) заменяется на одну молекулу другого газа ($CO_2$).
2. Уравнение состояния газа. Давление газа в замкнутом объеме связано с его температурой и концентрацией молекул. Это соотношение выражается уравнением состояния идеального газа в форме:
$p = nkT$
где $p$ — давление газа, $n$ — концентрация молекул газа ($n = N/V$, где $N$ — общее число молекул газа, а $V$ — объем сосуда), $k$ — постоянная Больцмана, $T$ — абсолютная температура.
3. Сравнение начального и конечного состояний.
- Объем $V$. Сосуд закрытый, поэтому его объем постоянен. По условию, объемом самого угля можно пренебречь.
- Температура $T$. По условию, после реакции сосуд охлаждают до начальной температуры. Следовательно, начальная и конечная температуры равны.
- Количество молекул газа $N$. Как мы установили из уравнения реакции, общее число молекул газа в сосуде не изменилось.
Поскольку ни объем сосуда $V$, ни общее число молекул газа $N$ не изменились, то концентрация молекул $n = N/V$ также осталась постоянной. Так как и концентрация $n$, и температура $T$ в начальном и конечном состояниях одинаковы, то согласно уравнению $p = nkT$, давление газа также не изменится.
Ответ: Давление не изменилось.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 14.4 расположенного на странице 105 к задачнику 2008 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №14.4 (с. 105), авторов: Гельфгат (Илья Маркович), Генденштейн (Лев Элевич), Кирик (Леонид Анатольевич), профильный уровень обучения учебного пособия издательства Илекса.